JPH06160205A - Temperature sensor or temperature sensor array composed of glass ceramic and bonded film resistor - Google Patents

Temperature sensor or temperature sensor array composed of glass ceramic and bonded film resistor

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JPH06160205A
JPH06160205A JP3202204A JP20220491A JPH06160205A JP H06160205 A JPH06160205 A JP H06160205A JP 3202204 A JP3202204 A JP 3202204A JP 20220491 A JP20220491 A JP 20220491A JP H06160205 A JPH06160205 A JP H06160205A
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temperature sensor
resistance
film
glass
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クラウス、クリシュテン
Herwig Scheidler
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    • G01K7/16Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G01K7/22Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor
    • G01K7/223Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor characterised by the shape of the resistive element

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Abstract

PURPOSE: To change temperature resistance characteristics of a sensor over a wide range by connecting a parallel resistor of glass ceramics to a film resistor of thin film or thick film and selecting size and constant of the film resistor, so that, within the temperature range for use, the film resistor and the parallel resistor are made to correspond to each other, and below the temperature range, the film resistor is operated, and above the temperature range, the parallel resistor is operated based an its temperature characteristics. CONSTITUTION: A strip-like film resistor 1 of thick film or thin film is sintered on a supporter surface 2 of glass ceramics, and electric connection points 3 are provided on both surfaces. Along the number part of the resistor 1, a parallel resistor 4 of glass ceramics is connected. The resistor 1 is metal or its oxide, and a resistance linearly increases following temperature rising, and the resistance of a resistor 4 exponentially decreases following the temperature rising. By appropriately selecting size and temperature coefficient of the resistor 1, resistance values of the resistors 1 and 4 correspond to each other within usage temperature range. The resistor 1 mainly acts at low temperatures and the resistor 4 at high temperatures. Thus, the temperature resistance characteristics of a sensor circuit can be changed over a wide range.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ガラスセラミッククッ
キング領域の出力の制御及び制限のために特に適した、
ガラスセラミック及び結合フィルムレジスターから成る
温度センサー又は温度センサー配列に関するものであ
る。
FIELD OF THE INVENTION The present invention is particularly suitable for controlling and limiting the power of the glass-ceramic cooking area,
It relates to a temperature sensor or temperature sensor array consisting of a glass ceramic and a bonded film resistor.

【0002】[0002]

【従来の技術と発明が発明しようとする課題】温度セン
サーとしてのガラスセラミックの使用は既にドイツ特許
明細書第2139828号から公知である。この公報に
おいては特にSiO2 −Al2 3 −Li2 O系のガラ
スセラミックから成る温度測定レジスター(温度測定抵
抗体)が記載されている。このガラスセラミックはその
非常に低い熱膨脹(αが1.5・10-6/K以下)のた
めに熱ショックに対する高い抵抗性をもつことで識別さ
れ、したがって非常に熱い工業用炉、廃ガス室、などに
おける測定プローブとして特に適している。上記公報に
は、大きい表面の温度をモニターするための次の特徴を
もつセンサーが記載されている。すなわちストリップ状
ガラスセラミック領域が、範囲を定められ、その電気抵
抗が温度測定レジスターとして利用されるAu、Pt、
又はAgから成るストリップコンダクターでガラスセラ
ミック支持体上に平らに結合されている。この公報によ
ると、この配列の総抵抗は平行に接続された差動的レジ
スター要素の多数から成ると考えられ、表面が最大に熱
せられたときに最小抵抗がおこる。ガラスセラミックの
低い熱伝導は、オーバーヒート点の温度が周囲と速やか
に等しくなることを妨げる。この配列の総抵抗は、温度
の均等化がおこるまでは、表面の最も熱い点の抵抗で決
まる。こうして局所的過熱は、例えばその公報によって
用いられる表面式として設計された温度測定レジスター
の短時間の極端な抵抗変化を生じ、過熱防止デバイスの
制御に使用できる。
The use of glass-ceramics as temperature sensors is already known from German patent specification DE 2139828. In this publication, in particular, a temperature measuring resistor (temperature measuring resistor) made of a SiO 2 —Al 2 O 3 —Li 2 O glass ceramic is described. This glass-ceramic is distinguished by its high resistance to heat shock due to its very low thermal expansion (α is less than 1.5 · 10 −6 / K) and therefore very hot industrial furnaces, waste gas chambers. It is particularly suitable as a measurement probe in ,. The publication describes a sensor with the following characteristics for monitoring the temperature of large surfaces. That is, the strip glass-ceramic region is Au, Pt, whose electrical resistance is delimited and whose electrical resistance is used as a temperature-measuring resistor,
Alternatively, it is flatly bonded on the glass-ceramic support with a strip conductor made of Ag. According to this publication, the total resistance of this array is considered to consist of a large number of differential resistor elements connected in parallel, with the minimum resistance occurring when the surface is heated to the maximum. The low thermal conductivity of glass-ceramics prevents the temperature of the overheat point from quickly becoming equal to the surroundings. The total resistance of this array is determined by the resistance of the hottest point on the surface until temperature equalization occurs. Local overheating thus causes, for example, a short-time, extreme resistance change of the temperature-measuring resistor, which is designed as a surface-type used by that publication, and can be used to control overheating protection devices.

【0003】米国特許明細書第4237368号は、電
気コンパレータを用いて、ガラスセラミッククッキング
表面のクッキングゾーンの温度をモニターするために上
記センサーを使用することを記載している。この目的の
ために、クッキングゾーンの直径に沿ったストリップ状
ガラスセラミック領域が区切られ、金でできた二枚の平
行ストリップコンダクターと共に、クッキングゾーンに
温度センサーとして結合される。結合されたストリップ
コンダクターは、それらの最外端に平行に接続したシャ
ントレジスターでブリッジされ、この結果冷温クッキン
グゾーンにおける破壊に対してエレメントの保護が得ら
れる。温度センサーの2枚のストリップコンダクターの
各1枚づつはストリップコンダクタと接続し、ストリッ
プコンダクタは全クッキング表面をその周辺に沿って取
り巻き、ブロークンガラスセンサーとして機能する。ド
イツ公開特許明細書第3744373A1号は、米国特
許明細書第4237368号の上記配列によって温度を
決めるセンサーを用いる、ガラスセラミッククッキング
ゾーン用電力制御配列及び方法を記載している。この場
合は、クッキングゾーンにそれぞれ放出される熱出力
は、ガラスセラミック温度並びにその変化速度の関数と
して制御される。この目的のために、クッキングゾーン
に、平行せる金ストリップコンダクタによって範囲を決
められたストリップ状ガラスセラミック抵抗が、必要な
温度シグナルを(温度変化に応じてそれが変化すること
によって)与える。原理的にはクッキングゾーンの温度
センサー配列に関する上記種類の配列と一致する、ガラ
スセラミッククッキングゾーンのための改良された出力
制御及びモニター配列がドイツ公開特許明細書第374
4372号からも公知である。
US Pat. No. 4,237,368 describes the use of the above sensor to monitor the temperature of the cooking zone of a glass ceramic cooking surface using an electrical comparator. For this purpose, strip-shaped glass-ceramic regions along the diameter of the cooking zone are delimited and, together with two parallel strip conductors made of gold, are coupled to the cooking zone as temperature sensors. The combined strip conductors are bridged by shunt resistors connected in parallel to their outermost ends, resulting in protection of the elements against damage in the cold and hot cooking zones. Each one of the two strip conductors of the temperature sensor is connected to the strip conductor, which strip conductor surrounds the entire cooking surface along its perimeter and functions as a broken glass sensor. German Published Patent Specification No. 3744373A1 describes a power control arrangement and method for a glass-ceramic cooking zone which uses a sensor to determine temperature according to the arrangement of US Pat. No. 4,237,368. In this case, the heat output emitted in each of the cooking zones is controlled as a function of the glass-ceramic temperature and its rate of change. For this purpose, the cooking zone is provided with a strip-shaped glass-ceramic resistance delimited by paralleling gold strip conductors (by changing it in response to temperature changes). An improved power control and monitoring arrangement for a glass-ceramic cooking zone, which in principle corresponds to an arrangement of the above kind with respect to the temperature sensor arrangement of the cooking zone, is German published patent specification DE 374.
It is also known from No. 4372.

【0004】クッキング表面として使用されるあらゆる
公知のガラスセラミックの比抵抗は、20℃で、1013
Ω・cmないし1015Ω・cmの桁であり、温度約20
0℃では107 Ω・cmないし109 Ω・cmに達す
る。それぞれのセンサーの幾何学寸法とは無関係に、温
度測定信号−又はセンサーと直列につながった測定抵抗
におけるセンサーの電流又は電圧降下−はこうして上記
温度範囲を、106 だけ変化する。これらの温度測定信
号の評価及びその後の処理のためには、測定範囲のスイ
ッチ及び/又は対数的増幅器を備えた高価なエレクトロ
ニック精度測定器が必要である。このような装置は台所
のレンジには使用できない。これは、加熱コイル又はク
ッキングゾーン加熱場所のすぐ近くに置かれた広面積の
非常に高い抵抗のセンサーは容量的或いは揺動的に散在
する偽りの信号に敏感であり、これらを取り除くために
は追加的電気的支出をしなければならないという事実に
よって一層悪くなる。
The resistivity of all known glass-ceramics used as cooking surfaces is 10 13 at 20 ° C.
Ω · cm to 10 15 Ω · cm, temperature is about 20
It reaches 10 7 Ω · cm to 10 9 Ω · cm at 0 ° C. Regardless of the geometrical dimensions of the respective sensor, the temperature measuring signal-or the current or the voltage drop of the sensor at the measuring resistance in series with the sensor-will thus change the temperature range by 10 6 . For the evaluation and subsequent processing of these temperature measurement signals, expensive electronic precision measuring instruments with measuring range switches and / or logarithmic amplifiers are required. Such a device cannot be used in a kitchen stove. This is because a large area, very high resistance sensor placed in the immediate vicinity of the heating coil or cooking zone heating location is sensitive to false signals scattered capacitively or oscillatingly. It is made worse by the fact that additional electrical spending has to be made.

【0005】上に述べた問題のため、ガラスセラミック
クッキング表面のクッキングゾーン温度の制御及び調節
のための“先行技術”に記載されたすべてのガラスセラ
ミック温度センサーは、200℃以下の温度では不適当
である。これはかなりの欠点である。なぜならば熱いま
まに保持し、脂肪を溶かすために、またガラスセラミッ
ククッキング領域の多くの他の用途において、200℃
以下のクッキングゾーン温度の正確な観察は必要であ
り、利用者にとって非常に重要であるからである。上記
の公報から公知のセンサーのその他の欠点は、それらが
それぞれクッキングゾーンの直径又は半直径に沿っての
み置かれ、既述のガラスセラミックの低い熱伝導−それ
は2ないし3W/mKの大きさである−のために、クッ
キングゾーンのこれらの直線的部分的領域の温度のみが
検出されることである。こうして、全体的クッキングゾ
ーンの十分な過熱防止も保証されず、ポットの底全体へ
の実際の熱流に関して直線的部分的領域によって与えら
れる温度信号を保証されない。そこで、上記の公報のセ
ンサーをもった加熱システムは、全クッキングゾーンか
らの熱の一時的除去に対応しない温度信号によって制御
される。
Due to the problems mentioned above, all glass-ceramic temperature sensors described in the "prior art" for controlling and adjusting the cooking zone temperature of glass-ceramic cooking surfaces are unsuitable at temperatures below 200.degree. Is. This is a considerable drawback. Because it keeps hot, melts fat, and in many other applications in the glass-ceramic cooking area, at 200 ° C.
This is because accurate observation of the cooking zone temperature below is necessary and very important to the user. Another disadvantage of the sensors known from the above publication is that they are placed only along the diameter or half-diameter of the cooking zone, respectively, and the low thermal conductivity of the glass-ceramics already mentioned-it is of the order of 2 to 3 W / mK. For some, only the temperatures in these linear partial areas of the cooking zone are to be detected. Thus, sufficient overheating protection of the overall cooking zone is also not guaranteed, nor is the temperature signal provided by the linear partial region with respect to the actual heat flow over the bottom of the pot. Thus, the heating system with the sensor of the above publication is controlled by a temperature signal that does not correspond to the temporary removal of heat from the entire cooking zone.

【0006】その他の保護温度制限デバイスも公知であ
る(例えばドイツ特許明細書第3705260.8号又
はドイツ特許明細書第3705260.6号);これ
は、クッキングゾーンの下のクッキングゾーンの直径に
沿ったガラスセラミッククッキング表面から短い距離
に、分離したコンポーネントとして置かれる。それら
は、それらの下にある輻射加熱要素によっても、クッキ
ング表面の下側からの輻射によっても加熱される。それ
らは、低熱膨脹の材料から製造されたパイプ中におかれ
た、大きい熱膨脹をもつ金属棒から成る。金属棒とパイ
プとの間の相対的熱膨脹のために、特定の温度に達した
ときにスプリング制御スイッチが作動する。これは、ス
プリング制御スイッチのスイッチングヒステリシスによ
って決まる、狭い温度範囲内での加熱要素のエネルギー
タイミングをきめる。温度制御デバイスは、加熱要素/
クッキング表面システムの総合温度に反応する。クッキ
ング表面の側面の輻射加熱は、上に置かれたポットに入
力する。
Other protective temperature limiting devices are also known (for example DE 3705260.8 or DE 3705260.6); this is along the diameter of the cooking zone below the cooking zone. Placed as a separate component at a short distance from the glass-ceramic cooking surface. They are heated by radiant heating elements underneath them as well as by radiation from under the cooking surface. They consist of metal rods with a high thermal expansion placed in a pipe made of a low thermal expansion material. Due to the relative thermal expansion between the metal rod and the pipe, the spring control switch is activated when a certain temperature is reached. This determines the energy timing of the heating element within a narrow temperature range determined by the switching hysteresis of the spring control switch. The temperature control device is a heating element /
Responds to the total temperature of the cooking surface system. Radiant heating of the sides of the cooking surface enters the pot placed above.

【0007】この制限デバイス配列の欠点は、ここで
も、制限棒のクッキング表面側の加熱が主としてその上
に直接置かれたクッキングゾーンの直線的直径領域の輻
射加熱の結果であることである。もしも、多くの熱が上
に置かれたポットによってこの直径領域、例えば端縁領
域から奪われるならば、制限デバイスはそこでは中心領
域よりも低温度のままである。制限棒はこうして明らか
に短くなる。なぜならばスイッチングのためには、今や
基本的に、より熱い中心領域だけが活性であるからであ
る。こうして、一定スイッチング特性の場合は、スイッ
チング点、したがって制限温度も上昇する。クッキング
表面の側の不均一な輻射加熱によって、制限温度レベル
はこうして、有効になる“活性な制限棒の長さ”に比例
して影響をうける。好ましくない場合には、これはクッ
キングゾーンの過熱をおこす。
The disadvantage of this limiting device arrangement is that here again, the heating of the cooking surface side of the limiting rod is mainly the result of radiant heating of the linear diameter region of the cooking zone placed directly on it. If much heat is taken away from this diameter region, eg the edge region, by the pot above it, the limiting device remains there at a lower temperature than the central region. The limit rod is thus clearly shorter. Because for switching purposes, basically only the hotter central region is now active. Thus, in the case of constant switching characteristics, the switching point and thus the limiting temperature also rises. Due to the non-uniform radiant heating on the side of the cooking surface, the limiting temperature level is thus influenced proportionally to the "active limiting rod length" which becomes effective. If not preferred, this causes overheating of the cooking zone.

【0008】本発明の目的は、最初に記したタイプの温
度センサー又は温度センサー配列であって、比較的低温
度の方へのその使用温度範囲は普通のガラスセラミック
温度センサーの使用領域よりずっと広く広がり、それは
さらに公知のセンサーとは異なり、全加熱表面、例えば
ガラスセラミッククッキング表面のクッキングゾーンの
温度の確実なモニターを可能とする温度センサー又は温
度センサー配列を提供することにある。特にそのセンサ
ーはガラスセラミッククッキング領域の出力を制御並び
に制限するための測定プローブとして使用可能であるべ
きである。
The object of the invention is a temperature sensor or temperature sensor array of the type mentioned at the beginning, whose operating temperature range towards relatively low temperatures is much wider than that of a conventional glass-ceramic temperature sensor. Spreading, it is, in contrast to known sensors, to provide a temperature sensor or temperature sensor array which allows reliable monitoring of the temperature of the cooking zone of all heated surfaces, for example glass-ceramic cooking surfaces. In particular, the sensor should be usable as a measuring probe for controlling and limiting the output of the glass-ceramic cooking area.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、前記目
的を達成するために、特にガラスセラミックのクッキン
グ領域の出力を制御及び/又は制限するための、ガラス
セラミック及び結合せるフィルムレジスター(膜抵抗)
から成る温度センサー又は温度センサー配列であって、
ガラスセラミックから作られた支持体上の温度測定レジ
スターとして設計された少なくとも一つのストリップ状
金属又は金属酸化物の薄膜又は厚膜レジスターから成
り、その支持体は両端に電気接続接点をもち、周囲のガ
ラスセラミックの抵抗と平列回路を形成し、その温度抵
抗特性は個々のレジスターの温度抵抗特性の重畳、個々
のレジスターの抵抗値、並びにそれらの幾何学寸法によ
って決まり、使用温度範囲内の温度では、そのフィルム
レジスターは並列に接続されたガラスセラミックの電気
抵抗に対応し、したがってその回路の温度抵抗特性はこ
の温度以下ではフィルムレジスターによって決まり、こ
の温度以上では温度につれて指数的に減少するガラスセ
ラミック抵抗によって決まることを特徴とする温度セン
サー又は温度センサー配列が提供される。好適な態様に
おいては、互いに取り付けられた2枚のフィルムレジス
ターの少なくとも1枚が両端に電気接続接点を備え、周
囲ガラスセラミックに並列に接続され、取り付けられた
反復回路にほとんど無関係な測定回路を形成する。ま
た、結合せる薄膜レジスターは、好ましくはAu、A
g、Pt、Pd、Au/Ag、Au/Pt、Ag/P
d、又はAu/Pt/Pdの金属合金から成る。
According to the invention, in order to achieve the above-mentioned objects, in particular for controlling and / or limiting the output of the cooking area of glass-ceramics, glass-ceramics and associated film resistors (membranes). resistance)
A temperature sensor or temperature sensor array comprising:
It consists of at least one strip metal or metal oxide thin-film or thick-film resistor designed as a temperature-measuring resistor on a support made of glass-ceramic, which support has electrical connection contacts at both ends and The resistance of glass-ceramic and the parallel circuit are formed, and the temperature resistance characteristics are determined by the superposition of the temperature resistance characteristics of the individual resistors, the resistance values of the individual resistors, and their geometrical dimensions, and at temperatures within the operating temperature range. , The film resistor corresponds to the electrical resistance of the glass-ceramics connected in parallel, so the temperature resistance characteristic of the circuit is determined by the film resistor below this temperature and exponentially decreases with temperature above this temperature. Temperature sensor or temperature sensor characterized by being determined by Sequences are provided. In a preferred embodiment, at least one of the two film resistors attached to each other has electrical connection contacts at both ends and is connected in parallel to the surrounding glass-ceramic to form a measurement circuit almost independent of the attached repetitive circuit. To do. The thin film resistor to be bonded is preferably Au, A
g, Pt, Pd, Au / Ag, Au / Pt, Ag / P
d, or a metal alloy of Au / Pt / Pd.

【0010】[0010]

【発明の作用及び態様】本発明によれば、1個以上のガ
ラスセラミック抵抗が領域をはっきり決められ、ガラス
セラミックから成る表面又は特殊の支持体上の薄膜、又
は厚膜レジスターと結合している。ガラスセラミック抵
抗は、フィルムレジスターと共に温時測定レジスターと
して平行及び/又は反復回路、すなわち、温度センサー
を形成する。その温度抵抗特性は個々の抵抗の温度抵抗
特性の重畳、個々の抵抗の抵抗値、並びにそれらの幾何
学寸法及び回路によって決まる。平行回路は、この場
合、両端に電気接続接点を備えた薄膜及び/又は厚膜レ
ジスターによって形成される。フィルムレジスターは、
温度上昇につれて、フィルムレジスターの下及び周辺に
置かれたガラスセラミックの抵抗によってシャントされ
る。
In accordance with the present invention, one or more glass-ceramic resistors are well defined and are associated with a thin film on a surface or special support of glass-ceramic, or with a thick film resistor. . The glass-ceramic resistor together with the film resistor forms a parallel and / or repeating circuit, ie a temperature sensor, as a temperature measuring resistor. The temperature resistance characteristics are determined by the superposition of the temperature resistance characteristics of the individual resistors, the resistance values of the individual resistors, and their geometrical dimensions and circuits. The parallel circuit is in this case formed by a thin-film and / or thick-film resistor with electrical connection contacts at both ends. The film register
As the temperature rises, it is shunted by the resistance of the glass-ceramic placed under and around the film register.

【0011】一端だけに電気接続接点を備えた2個の相
対する、すなわち基本的に平行の薄膜及び/又は厚膜レ
ジスターが−互いに隣り合って配置された複数の抵抗セ
ルとして見られる、フィルムレジスター間に置かれたガ
ラスセラミック抵抗と一緒に−反復回路を形成する。本
発明の反復回路が同様なデザインを示す先行技術のセン
サーと異なるのは、抵抗セルと結合せるフィルムレジス
ターの表面抵抗が、公知のセンサーに予想されるように
無視することができないことである。上記の配列におい
て本発明による表面抵抗は1mΩないし1000Ω/□
である。現在公知のすべてのガラスセラミックの電気抵
抗は温度上昇と共に指数的に減少する。ラッシュとヒン
リッヒセンの法則(Law of Rasch and
Hinrichsen)によると: lgρ=A+B/T ここでρは比抵抗を表わし、A及びBは材料に特異的な
定数を、Tは絶対温度を意味する。例えば、図1は定数
A=−1.922及びB=4561.6をもつSiO2
−Al2 3 −Li2 O系から作られたクッキング表面
として使用するための好適なガラスセラミックの比抵抗
を温度の関数として表わしたものである。
Two opposing or essentially parallel thin film and / or thick film resistors with electrical connection contacts only at one end--as seen as a plurality of resistance cells arranged next to one another Together with the glass-ceramic resistor placed between-forms a repeating circuit. The iterative circuit of the present invention differs from prior art sensors that show a similar design in that the surface resistance of the film resistor associated with the resistance cell is not negligible as would be expected with known sensors. In the above arrangement, the surface resistance according to the present invention is 1 mΩ to 1000Ω / □.
Is. The electrical resistance of all currently known glass-ceramics decreases exponentially with increasing temperature. Law of Rasch and
According to Hinrichsen): lgρ = A + B / T where ρ is the resistivity, A and B are material-specific constants and T is the absolute temperature. For example, FIG. 1 shows SiO 2 with the constants A = -1.922 and B = 4561.6.
The specific resistance of the suitable glass ceramic for use as -Al 2 O 3 -Li 2 O cooking surface made of a system in which expressed as a function of temperature.

【0012】本発明によれば、ガラスセラミックは、そ
の低い熱膨脹と、その熱ショック抵抗性のために支持体
材料として好適である。しかしながら本発明は決してガ
ラスセラミックの使用に限られるわけではない。このセ
ンサー又はセンサー配列は、匹敵する材料、例えばガラ
ス又はセラミックなどから作られた支持体にも適用され
る。温度測定レジスターとして設計された結合せる薄膜
又は厚膜レジスターのためには、電気抵抗の正の温度係
数をもち、したがって抵抗が温度と共に直線的に増加す
る適切な材料が選択される。特殊な場合には、結合せる
厚膜レジスターが特に、温度に対する抵抗曲線がPTC
又はNTC特性をあらわす材料からつくることができ
る。
According to the invention, glass-ceramics are suitable as support material because of their low thermal expansion and their resistance to heat shock. However, the invention is in no way limited to the use of glass ceramics. The sensor or sensor array also applies to supports made of comparable materials, such as glass or ceramic. For bonding thin-film or thick-film resistors designed as temperature-measuring resistors, a suitable material is chosen which has a positive temperature coefficient of electrical resistance and therefore the resistance increases linearly with temperature. In special cases, thick film resistors that can be bonded, especially PTC, have a resistance curve to temperature.
Alternatively, it can be made of a material exhibiting NTC characteristics.

【0013】薄膜レジスターとしては、温度800℃ま
で使用でき、良好な電気抵抗安定性と良好な電気抵抗の
温度係数を示す金属レジネート、及び金属合金Au、A
g、Pt、Pd、Au/Ag、Au/Pt、Ag/Pd
並びにAu/Pt/Pdが信頼性のあることが立証され
ている。また、上記材料から作られる厚膜レジスター
も、同様に良好な抵抗温度安定性及び良好な電気抵抗性
の温度係数で用いられるが、大抵は低い使用温度で用い
られる。高抵抗の結合せるフィルムレジスターは、やは
り正の温度係数を示す金属酸化物、例えばRuO2 、R
2 3 、IrO2 、OsO2 、TiO2 などから作ら
れる厚膜レジスターとして適切にデザインされる。これ
らすべての材料は当業者には公知の方法で、スクリーン
印刷で塗布され、500ないし1000℃の温度でそこ
に焼き付けられる。
As the thin film resistor, a metal resinate which can be used up to a temperature of 800 ° C. and exhibits good electric resistance stability and a good temperature coefficient of electric resistance, and metal alloys Au, A
g, Pt, Pd, Au / Ag, Au / Pt, Ag / Pd
Also, Au / Pt / Pd has been proven to be reliable. Thick film resistors made from the above materials are also used with good temperature coefficient of resistance temperature stability and good temperature coefficient of electrical resistance, but usually at low service temperatures. A film resistor having a high resistance can be formed by using a metal oxide, such as RuO 2 or R, which also has a positive temperature coefficient.
It is suitably designed as a thick film resistor made from h 2 O 3 , IrO 2 , OsO 2 , TiO 2, etc. All these materials are applied by screen printing in a manner known to those skilled in the art and baked therein at temperatures of 500 to 1000 ° C.

【0014】生産上の理由で、1個のセンサー回路又は
すべてのセンサー回路の結合せるフィルムレジスター
は、同じ材料から好適に作られた支持体から成り、すべ
てが薄膜レジスターとして、又はすべてが厚膜レジスタ
ーとしてデザインされる。しかし、より高価になるとは
いえ、個々のフィルムレジスターを、特殊の用途のため
に個々にデザインすることもできる。個々のフィルムレ
ジスターの接続領域は好適には銀層又はAg/Pd又は
Au、Au/Pt/Pdで強化される。それらは適切な
接点を支持し、該接点はシリコーンゴム又はエポキシ樹
脂を基礎にする連続せる弾性の電気的伝導性の接着剤で
接着されるか、錫はんだ又は錫/インジウムはんだで接
着される。
For production reasons, the sensor register to which one sensor circuit or all sensor circuits are combined consists of a support preferably made of the same material, either all as a thin film resistor or all as a thick film resistor. Designed as a register. However, although more expensive, individual film registers can also be individually designed for special applications. The connection areas of the individual film resistors are preferably reinforced with a silver layer or Ag / Pd or Au, Au / Pt / Pd. They carry suitable contacts, which are glued with a continuous elastic electrically conductive adhesive based on silicone rubber or epoxy resin, or tin solder or tin / indium solder.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明で得られる利点は、特に、接合せ
る薄膜及び/又はレジスターの長さ及び幅及び層の厚
さ、及び温度係数を適切に選択することによって、ガラ
スセラミック抵抗の温度係数及びセンサー回路の種類
(平行及び/又は反復回路)、センサー回路の温度抵抗
特性が広範囲に変わり、それぞれの測定の問題又はセン
サーから下流の制御及び制限電子装置の要求に合わせる
ことができる。その温度が制御され及び/又はモニター
される表面上のセンサー回路の幾何学的形状及び広がり
はほとんど制限を受けず、従って加熱表面のすべての重
要な領域を検出できる。本発明の他の利点及び特徴は、
以下の説明からさらに明確に理解できるであろう。
The advantages obtained with the present invention are, inter alia, the temperature coefficient of the glass-ceramic resistance, by the appropriate selection of the length and width of the thin films and / or resistors to be joined and the thickness of the layers and the temperature coefficient. And the type of sensor circuit (parallel and / or repeating circuit), the temperature resistance characteristics of the sensor circuit can be varied over a wide range to suit the respective measurement problem or the requirements of the control and limiting electronics downstream from the sensor. The geometry and extent of the sensor circuit on the surface whose temperature is to be controlled and / or monitored is almost unrestricted, so that all important areas of the heated surface can be detected. Other advantages and features of the invention include:
It will be more clearly understood from the following description.

【0016】[0016]

【実 施 例】以下、添付図面に示す実施例を説明しつ
つ本発明についてさらに詳細に説明する。図2は、本発
明による並列回路の例として、ガラスセラミックで作ら
れた支持体表面(2)に焼き付けられ、その両面に電気
接続接点(3)を備えたストリップ状薄膜又は厚膜レジ
スター(1)から成るセンサー並びにこのセンサーの等
価回路を示す。フィルムレジスター(R1 )と、そのフ
ィルムレジスターの下並びにその端に沿って位置するガ
ラスセラミック(4)から成る電気抵抗(R2 )が並列
に接続される。このセンサー回路の総抵抗は式1で表わ
される。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the examples shown in the accompanying drawings. FIG. 2 shows, by way of example of a parallel circuit according to the invention, a strip-like thin-film or thick-film resistor (1) which is baked onto a support surface (2) made of glass-ceramic and is provided on both sides with electrical connection contacts (3). ) And an equivalent circuit of this sensor. An electrical resistance (R 2 ) consisting of a film resistor (R 1 ) and a glass ceramic (4) located below and along the edge of the film resistor is connected in parallel. The total resistance of this sensor circuit is represented by Equation 1.

【式1】[Formula 1]

【0017】この並列回路が個々の異なる“セル”に分
割されると考えれば、これらのセルの抵抗は直列につな
がる。こうして、センサー抵抗は、抵抗体に沿うセンサ
ーラインの平均温度に比例する種々の温度に調節され
る。すなわち個々のホットスポットはこのセンサーによ
って“平均化”される。例えばガラスセラミッククッキ
ング領域のクッキングゾーンの表面の温度を制御するた
めには、センサーに特異的な温度抵抗が基本的フィルム
レジスターのみによって決まるようにフィルムレジスタ
ーを設計することが望ましい。これは、低表面抵抗のも
ので、電気抵抗の正の温度係数をもった材料をフィルム
レジスターのために選択し、その大きさを、センサーの
最大使用温度でフィルムレジスターが並列に接続した周
囲のガラスセラミックの電気抵抗よりも小さいように作
るという方法で簡単に実現される。
Given that this parallel circuit is divided into different "cells", the resistances of these cells are connected in series. Thus, the sensor resistance is adjusted to various temperatures that are proportional to the average temperature of the sensor line along the resistor. That is, the individual hotspots are "averaged" by this sensor. For example, to control the temperature of the surface of the cooking zone of the glass-ceramic cooking area, it is desirable to design the film resistor so that the sensor specific temperature resistance is determined only by the basic film resistor. It has a low surface resistance and a material with a positive temperature coefficient of electrical resistance is selected for the film resistor, and its size is determined by the surroundings of the film resistor connected in parallel at the maximum operating temperature of the sensor. It is easily achieved by making it smaller than the electrical resistance of glass ceramics.

【0018】図3は、厚さ1mm、長さ160mm、幅
10mmのガラスセラミック支持体に焼き付けられた、
表面抵抗0.3Ω/□をもった大きさ160×10mm
2 のフィルムレジスターから成る、このようなセンサー
の特性“A”を示す。図1は、ガラスセラミック支持体
の比抵抗の、温度への依存性を示す。センサーは全体と
して、図3の温度スケールによってそれぞれの温度に加
熱された(図の右側は抵抗スケール)。対応して設計さ
れたセンサーによって、室温から始まるガラスセラミッ
ククッキング表面の平均温度が示され、クッキングゾー
ン領域において正確に制御される。
FIG. 3 shows a glass-ceramic support having a thickness of 1 mm, a length of 160 mm, and a width of 10 mm, which is baked.
Size 160 × 10mm with surface resistance 0.3Ω / □
The characteristic "A" of such a sensor consisting of two film resistors is shown. FIG. 1 shows the dependence of the resistivity of the glass-ceramic support on temperature. The sensors as a whole were heated to their respective temperatures by the temperature scale of Figure 3 (right side of the figure is the resistance scale). A correspondingly designed sensor shows the average temperature of the glass-ceramic cooking surface starting from room temperature and is precisely controlled in the cooking zone area.

【0019】センサーは、ガラスセラミッククッキング
表面のクッキング表面に簡単に一体化される。この目的
のためには、クッキングゾーン領域のフィルムレジスタ
ーはガラスセラミッククッキング表面に焼き付けられ
る。局部的過熱を排除するために、この場合、ストリッ
プ状フィルムレジスターは、温度にさらされる加熱表面
のできるだけすべての重要な領域が検出されるようにク
ッキング表面に配置するのが好適である。特にフィルム
レジスターの幾何学的形状を、実用的クッキングゾーン
表面の予測温度分布に合わせることができる。これは本
質的には加熱の種類並びに幾何学的形状及び熱源の配置
によって、並びに上に置くポットの適用面によって決ま
る。熱源からクッキング表面への熱流の遮断を低く保つ
ために、本発明によるすべてのセンサーにおける、クッ
キングゾーン領域のストリップコンダクターの総表面積
はクッキングゾーンの総表面積のせいぜい10%である
るべきである。
The sensor is easily integrated into the cooking surface of the glass-ceramic cooking surface. For this purpose, the film register in the cooking zone area is baked onto the glass-ceramic cooking surface. In order to eliminate localized overheating, in this case the strip-shaped film register is preferably arranged on the cooking surface so that as far as possible all the important areas of the heating surface exposed to the temperature are detected. In particular, the geometry of the film register can be matched to the expected temperature distribution of the practical cooking zone surface. This depends essentially on the type of heating and the geometry and the arrangement of the heat sources, and on the application surface of the overlying pot. In order to keep the interception of the heat flow from the heat source to the cooking surface low, the total surface area of the strip conductors in the cooking zone region in all sensors according to the invention should be at most 10% of the total surface area of the cooking zone.

【0020】図4は、本発明による温度センサーの好適
な幾何学的配列である。センサーは、ガラスセラミック
クッキング領域(6)のクッキングゾーン領域(5)の
数個の環状セクターをもった星形(7)として設計され
る。このセンサーはクッキングゾーンの重要な部分的領
域を検出し、こうして全加熱表面の過熱を十分に防止す
る。これは先行技術の公知の直線的温度センサーでは達
せられない。クッキンクゾーンの平均温度は例えば、上
に置いたポットによる熱の一時的除去の関数として示さ
れ正確に制御される。
FIG. 4 is a preferred geometry for the temperature sensor according to the present invention. The sensor is designed as a star (7) with several annular sectors of the cooking zone area (5) of the glass-ceramic cooking area (6). This sensor detects an important partial area of the cooking zone and thus sufficiently prevents overheating of all heated surfaces. This is unattainable with the known linear temperature sensors of the prior art. The average temperature of the cooking zone, for example, is shown and accurately controlled as a function of the temporary removal of heat by the pot above it.

【0021】大きい表面抵抗、好適には抵抗の正の温度
係数をもつ材料がフィルムレジスターのために選択され
た場合(用途によっては、非直線的温度抵抗特性をもつ
フィルムレジスターもより適している)、そして、その
幾何学的形状が、フィルムレジスターが使用温度領域内
の温度で、例えば約480℃でガラスセラミックの抵抗
に対応するようにつくられている場合、図3の曲線
“B”であらわされるような、高温では指数的に減少
し、低温では直線的に増加する分枝から成る温度抵抗特
性をもった温度センサーが得られる。この温度センサー
で得られたデータは: 薄膜又は厚膜フィルムレジスター:長さ 160m
m 幅 10mm 表面抵抗 10Ω/□ ガラスセラミック支持体及び抵抗:長さ 160m
m 幅 10mm 厚さ 5mm 図1により、比抵抗は温度に依存する。温度につれて抵
抗特性“B”が直線的に増加することは、フィルムレジ
スターの増加に一致する;これは、温度上昇につれて、
周囲のガラスセラミックの抵抗によって、加速的にシャ
ントされる。温度と共に指数的に減少するその抵抗は、
より高温で(図では約349℃から)はじめて顕著な変
化を示す。
If a material with a high surface resistance, preferably a positive temperature coefficient of resistance, is selected for the film resistor (in some applications a film resistor with a non-linear temperature resistance characteristic is also more suitable). , And if the geometry is made such that the film resistor corresponds to the resistance of the glass-ceramic at temperatures within the temperature range of use, for example at about 480 ° C., then the curve "B" of FIG. As described above, it is possible to obtain a temperature sensor having a temperature resistance characteristic including branches that decrease exponentially at high temperature and increase linearly at low temperature. The data obtained with this temperature sensor is: Thin or thick film register: length 160m
m Width 10 mm Surface resistance 10 Ω / □ Glass-ceramic support and resistance: Length 160 m
m Width 10 mm Thickness 5 mm According to FIG. 1, the specific resistance depends on temperature. The linear increase of the resistance characteristic "B" with temperature corresponds to the increase of the film register;
It is shunted at an accelerated rate due to the resistance of the surrounding glass-ceramic. Its resistance, which decreases exponentially with temperature, is
Only at a higher temperature (from about 349 ° C. in the figure), a remarkable change is shown.

【0022】ガラスセラミッククッキング表面に組み込
まれたクッキングゾーン領域では、例えばいくつかの環
状セクターをもった星形としての上記実施態様に類似し
て、このセンサーは低クッキング表面温度でクッキング
ゾーンの温度制御のために有利に用いられ、高温で急激
に減少する温度抵抗特性の一部は小さいスイッチングヒ
ステリシスをもつ有効温度制限のための理想的条件を提
供する。センサーの使用温度範囲内の温度抵抗特性の逆
転の位置は、表面抵抗の大きさとフィルムレジスターの
幾何学的寸法によって決まる。また、この温度センサー
は基本的に、モニターすべき加熱表面の平均温度に反応
する。
In the cooking zone region incorporated in the glass-ceramic cooking surface, this sensor is similar to the previous embodiment, for example as a star with several annular sectors, and this sensor provides a low cooking surface temperature control of the cooking zone. , Which is used to advantage, and part of the temperature resistance characteristic that decreases rapidly at high temperatures, provides ideal conditions for effective temperature limiting with small switching hysteresis. The location of the reversal of the temperature resistance characteristic within the operating temperature range of the sensor is determined by the magnitude of the surface resistance and the geometrical dimensions of the film resistor. Also, the temperature sensor is basically responsive to the average temperature of the heated surface to be monitored.

【0023】図5は、最も簡単な実施態様で、本発明に
よる反復ネットワークを示す。これは2個の並列の薄膜
及び/又は厚膜レジスター(8)及び(9)と、介在す
るガラスセラミック(10)から形成される。図6は、
反復ネットワークの等価回路を示す。この等価回路にお
いて、抵抗(R1 )及び(R2 )は反復ネットワークと
して設計されたセンサーの差動的“抵抗セル”の部分的
回路を示す。R1 は、抵抗セルに配置された結合する薄
膜及び/又は厚膜レジスターの2部分の直列接続から成
る累積抵抗である。R2 はそれらの間に置かれたセルの
ガラスセラミック抵抗をあらわす。総抵抗、温度センサ
ー又は反復ネットワークのR(センサー)には、式2の
連続フラクションがあてはまる。
FIG. 5 shows, in its simplest form, a repeating network according to the invention. It is formed from two parallel thin film and / or thick film resistors (8) and (9) with an intervening glass ceramic (10). Figure 6
An equivalent circuit of an iterative network is shown. In this equivalent circuit, resistors (R 1 ) and (R 2 ) represent the partial circuit of the differential “resistive cell” of the sensor designed as a repeating network. R 1 is a cumulative resistance consisting of a series connection of two parts of a coupling thin film and / or thick film resistor arranged in a resistance cell. R 2 represents the glass-ceramic resistance of the cell placed between them. For the total resistance, temperature sensor or R (sensor) of the repeating network, the continuous fraction of equation 2 applies.

【式2】上記式2中、 R1 =R1 (θ) R2 =R2 (θ) 及び、R3 =R1 +R2 又は、R3 (θ)=(R1 +R2 )(θ) θ=温度 である。[Formula 2] In the above formula 2, R 1 = R 1 (θ) R 2 = R 2 (θ) and R 3 = R 1 + R 2 or R 3 (θ) = (R 1 + R 2 ) (θ ) Θ = temperature.

【0024】もしも両フィルムレジスターの表面抵抗が
センサーの最高使用温度でガラスセラミックの比抵抗に
比べて小さいならば(R1 →0)、抵抗R2 は、図6の
等価回路に見られるように、基本的には並列に接続され
る。こうなれば、そのセンサーの温度抵抗特性は、その
原理的曲線が図1のガラスセラミックの温度抵抗特性の
曲線と一致するようになる。R1 <<ρ(θ)の場合、
センサーの温度抵抗特性は大体次のようになる: R(センサー)(θ)=ρ(θ)M ここで、Mはセンサーの幾何学的寸法によって決まるス
ケールファクターである。並列の2個の薄膜及び/又は
厚膜レジスターをもった反復回路から成り、ガラスセラ
ミッククッキング領域のクッキング表面に一体化された
センサーの幾何学的形状には並列回路の個々の膜レジス
ターから成るセンサーの場合と同じガイドラインが当て
はまる。モニターすべき表面の主要領域ができるだけ完
全に検出されなければならず、従って、クッキングゾー
ン領域のこのセンサーも図4に従い、数個の環状セクタ
ーをもった星形として設計されるのが好適である。結合
せる薄膜又は厚膜レジスター(8)及び(9)が、図7
に示されるような、ガラスセラミッククッキング領域
(6)のクッキングゾーン(5)全体に広がる二重コイ
ルとして設計される場合、センサーはクッキングゾーン
のほとんどすべての過熱点を検出し、クッキングゾーン
全表面の大部分をも検出する。
If the surface resistance of both film resistors is smaller than the specific resistance of glass-ceramic at the maximum operating temperature of the sensor (R 1 → 0), the resistance R 2 is as shown in the equivalent circuit of FIG. , Basically connected in parallel. In this case, the temperature resistance characteristic of the sensor is such that its principle curve matches the curve of the temperature resistance characteristic of the glass ceramic of FIG. When R 1 << ρ (θ),
The temperature resistance characteristic of the sensor is roughly as follows: R (sensor) (θ) = ρ (θ) M where M is a scale factor determined by the geometrical dimensions of the sensor. A sensor consisting of a repeating circuit with two thin film and / or thick film resistors in parallel, the geometry of the sensor being integrated into the cooking surface of the glass-ceramic cooking area, the sensor consisting of individual film resistors in a parallel circuit. The same guidelines apply as for. The main area of the surface to be monitored must be detected as completely as possible, so this sensor in the cooking zone area is also preferably designed according to FIG. 4 as a star with several annular sectors. . The combined thin or thick film resistors (8) and (9) are shown in FIG.
When designed as a double coil spanning the entire cooking zone (5) of the glass-ceramic cooking area (6), as shown in, the sensor detects almost all hot spots in the cooking zone and It also detects most.

【0025】特に“低”温で(200℃以下)クッキン
グゾーン領域のガラスセラミッククッキング表面の温度
を制御し、クッキングゾーンを過熱から守るセンサー
は、並列の2個の薄膜及び/又は厚膜レジスターから好
都合に設計される。これらのレジスターは間にあるガラ
スセラミックと反復ネットワークを形成し、2枚のスト
リップ状膜レジスターの一つはその両端に電気接続接点
を備えている。2枚の膜レジスターは、一方では、反復
ネットワークが温度と共に減少する指数的温度制限信号
を提供し、他方では、両端が結合した膜レジスターが全
使用温度領域にわたって、温度制御に適した信号を与え
るように作られる。温度制御及び過熱防止を分離するこ
とによって、この配列は、温度制御と温度制限の両方に
用いる簡単な並列回路に比べてより大きい操作上の安全
性という利点を提供する。特に、温度制御及び温度制限
の仕事は、二つの電気スイッチング回路によって互いに
独立的に行われる。
A sensor that controls the temperature of the glass-ceramic cooking surface in the cooking zone region, especially at "low" temperatures (below 200 ° C.) and protects the cooking zone from overheating, consists of two thin and / or thick film resistors in parallel. Designed conveniently. These resistors form a repeating network with the glass-ceramic in between, and one of the two strip-shaped membrane resistors has electrical connecting contacts at both ends. The two membrane resistors provide, on the one hand, an exponential temperature limiting signal whose repetitive network decreases with temperature, and on the other hand, a membrane resistor with its two ends bound giving a signal suitable for temperature control over the entire operating temperature range. Made like. By decoupling temperature control and overheating protection, this arrangement offers the advantage of greater operational safety over simple parallel circuits used for both temperature control and temperature limiting. In particular, the tasks of temperature control and temperature limitation are performed independently of each other by the two electrical switching circuits.

【0026】この配列の主な回路は図8にみられる。膜
レジスター(11)及び(12)は、ガラスセラミック
表面(13)の反復ネットワークのガラスセラミック抵
抗の範囲をはっきり決める。フィルムレジスター(1
2)で域信号が捕らえられる。低抵抗膜レジスター(1
1)(これは好適には正の温度係数をもった直線性の温
度抵抗特性をあらわす)はその両端が結合され、レジス
ター(14a)に温度に比例する制御信号を与える。抵
抗(14)及び(14a)の寸法を適切に決めることに
よって、その回路の二つの温度抵抗特性は著しく互いに
独立する。もしもガラスセラミッククッキング表面のク
ッキングゾーン領域にあるこのセンサーも数個の環状セ
クターをもつ星形として設計されるならば、それは、ク
ッキングゾーンの重要な部分すべてを検出し、全表面の
過熱を十分に予防し、平均クッキングゾーン温度は、上
に置かれるポットにより奪われる熱に比例して、室温か
ら始まり、制御される。
The main circuit of this arrangement can be seen in FIG. The membrane resistors (11) and (12) define the range of glass-ceramic resistance of the repeating network of glass-ceramic surface (13). Film register (1
The area signal is captured in 2). Low resistance film register (1
1) (which preferably represents a linear temperature resistance characteristic with a positive temperature coefficient) is coupled at both ends to provide a control signal proportional to temperature to the resistor (14a). By properly sizing resistors (14) and (14a), the two temperature resistance characteristics of the circuit are significantly independent of each other. If this sensor, located in the cooking zone region of the glass-ceramic cooking surface, is also designed as a star with several annular sectors, it will detect all the important parts of the cooking zone and sufficiently overheat the entire surface. Preventative, average cooking zone temperatures are controlled starting from room temperature in proportion to the heat taken by the pots placed above.

【0027】ガラスセラミック表面の幾何学的に定めら
れた点の温度の関数としての加熱ガラスセラミック表面
温度を制限するために、反復回路の2個の結合せる薄膜
及び/又は厚膜レジスターが実際に基本的に並列に、だ
がガラスセラミック表面からの距離を変えて置かれ、最
小距離の点は定められた温度測定点と一致する。この温
度センサーは、基本的には特定の測定点の温度の関数で
ある信号を供給する。この場合、最高温度をもつ測定点
がセンサーの総抵抗を決め、制御する。
In order to limit the heated glass-ceramic surface temperature as a function of the temperature of the geometrically defined point of the glass-ceramic surface, two connecting thin film and / or thick film resistors of the repeating circuit are actually provided. Basically placed in parallel, but at varying distances from the glass-ceramic surface, the point of minimum distance coincides with the defined temperature measurement point. This temperature sensor provides a signal which is basically a function of the temperature of a particular measuring point. In this case, the measuring point with the highest temperature determines and controls the total resistance of the sensor.

【0028】図9は、簡単な形の例によって、このよう
なセンサーのための、ガラスセラミックに焼き付けられ
た薄膜及び/又は厚膜レジスターの基本的配列を示す。
単純な線であらわされた膜レジスター(15)及び並列
の曲折した形状のフィルムレジスター(16)が、最も
近い地点の温度測定点を構成する。原理は、図9の点a
及びbを有するCであらわされる。曲折線と、直線とし
て描かれるフィルムレジスターとの間の変動する距離に
つれて、測定点温度の局部的重みづけがあらわれる。こ
れは図9の点c及びdを有するDに示される。個々の温
度測定点の局部的重みづけは、次に記すようにしても達
せられる;すなわち互いに配置された二枚のフィルムレ
ジスターの少なくとも一つがシヌソイド又は三角の線と
して、或いはモニターすべき表面の特定の関数による、
基本的に並列であるレジスターからの距離がそれぞれの
温度分布によって決まる線として設計されることにより
達成される。
FIG. 9 shows, by way of example in a simple form, the basic arrangement of glass-ceramic baked thin film and / or thick film resistors for such a sensor.
The membrane resistor (15) represented by a simple line and the parallel bent film resistor (16) constitute the closest temperature measuring point. The principle is point a in FIG.
And b with b. With the varying distance between the bend line and the film register drawn as a straight line, a local weighting of the measured point temperature appears. This is shown at D with points c and d in FIG. The local weighting of the individual temperature measuring points can also be achieved in the following way: at least one of the two film resistors arranged one above the other as sinusoids or triangular lines, or specifying the surface to be monitored. Function of
This is achieved by designing the distance from the resistor, which is essentially parallel, as a line determined by the respective temperature distribution.

【0029】経験上、モニターすべき表面に一体化され
たセンサーの修繕は、結合せる膜レジスターの遮断の場
合は不可能である。なぜならばこの場合、センサーの元
の特性が回復できないからである。コスト面から、又は
より大きく応力がかけられたセンサーの簡単な交換可能
性の面から、モニターすべき加熱表面から離れた独自の
ガラスセラミック支持体上にセンサーを作ることが推奨
される。それからこれらはモニターすべき表面の下に直
接取りつけられ、そこでこれらの輻射によって加熱され
る。
Experience has shown that the repair of a sensor integrated on the surface to be monitored is not possible in the case of blocking the membrane resistor to be bonded. This is because the original properties of the sensor cannot be restored in this case. For reasons of cost or greater interchangeability of the sensor under greater stress, it is recommended to build the sensor on its own glass-ceramic support away from the heating surface to be monitored. They are then mounted directly below the surface to be monitored, where they are heated by their radiation.

【0030】ガラスセラミック支持体は、表面として、
また横断面をもった棒として、或いは中空の物体として
設計することができる。このようなセンサーは、“温度
制限棒”として設計されるのが好適である。本発明によ
る温度制限棒は、丸い、楕円形の、又は矩形の、好適に
は真四角の横断面をもった、ガラスセラミックから作ら
れた棒状の支持体から成り、その棒は、フィルムレジス
ターが、矩形横断面が全表面の二つの向かい合う側に結
合され、楕円形又は丸い横断面が二つの向い合う線に沿
ってフィルムレジスターが結合する。こうして制限棒は
反復回路となる。直列につながって結合せるフィルムレ
ジスターの抵抗は、全使用温度領域で、センサーの最高
使用温度における範囲を決める支持体の抵抗よりも好都
合に小さく、そこでその回路の温度抵抗特性は基本的に
はガラスセラミックの温度によって決まる。反復回路に
関して言えば、このことは、抵抗R1 (図6)が制限棒
の全温度領域においてガラスセラミック抵抗R2 よりず
っと小さいことを意味する。
The glass-ceramic support has as a surface:
It can also be designed as a rod with a cross section or as a hollow body. Such a sensor is preferably designed as a "temperature limiting rod". The temperature limiting rod according to the invention consists of a rod-shaped support made of glass ceramic, with a round, oval or rectangular, preferably square cross-section, which rod has a film register , A rectangular cross section is joined to two opposite sides of the whole surface and an oval or round cross section joins the film register along two opposite lines. Thus the limiting rod becomes an iterative circuit. The resistance of a film resistor that is connected in series is conveniently less than the resistance of the support that determines the range at the maximum operating temperature of the sensor over the entire operating temperature range, so the temperature resistance characteristic of the circuit is basically glass. It depends on the temperature of the ceramic. With respect to the repeating circuit, this means that the resistance R 1 (FIG. 6) is much smaller than the glass-ceramic resistance R 2 over the temperature range of the limiting rod.

【0031】図10は、ガラスセラミッククッキング領
域のクッキングゾーンのための“温度制限棒”(17)
として設計されたセンサーと、その温度抵抗特性とを示
す。この特性は下記のデータをもった棒にあてはまる; 加熱ゾーンの長さ: 160mm 横断面 : 5×10mm2 結合せるフィルムレジスター(18):互いに向かい合
う二つの側の全表面で、表面抵抗3・10-3Ω/□、電
気抵抗の温度係数 0.0039/K。
FIG. 10 shows a "temperature limiting rod" (17) for the cooking zone of the glass-ceramic cooking area.
2 shows a sensor designed as and its temperature resistance characteristic. This property applies to rods with the following data: Length of heating zone: 160 mm Cross section: 5 x 10 mm 2 Bonding film resistor (18): Surface resistance 3 · 10 on all sides facing each other. -3 Ω / □, temperature coefficient of electrical resistance 0.0039 / K.

【0032】その棒は簡単なスイッチングエレクトロニ
クス(例えばコンパレーター)と共に作動し、公知の保
護用温度制限棒と同じ方法で、クッキングゾーンの加熱
要素に取り付けられる。それは後者のように、クッキン
グゾーンの輻射によっても加熱要素の発熱によっても加
熱される。センサー棒の非常に密接な並列回路のため
に、総抵抗は最も熱いセルの最も小さい抵抗によって決
まり、センサー棒の最も熱い点の位置とはほとんど無関
係である。熱の除去が局部的に変動する場合にセンサー
棒が明らかに短くなることによって、保護温度制限デバ
イスとして設計された先行技術による棒膨脹センサーで
認められるような、温度制限のスイッチ点の移動はおこ
らない。
The rod works with simple switching electronics (eg a comparator) and is attached to the heating element of the cooking zone in the same manner as known protective temperature limiting rods. It is, like the latter, heated both by the radiation of the cooking zone and by the heat generation of the heating elements. Due to the very close parallel circuit of the sensor rod, the total resistance is determined by the smallest resistance of the hottest cell and is almost independent of the position of the hottest spot on the sensor rod. Due to the apparent shortening of the sensor rod when the heat removal varies locally, the movement of the temperature limiting switch point, as seen in prior art rod expansion sensors designed as protective temperature limiting devices, does not occur. Absent.

【0033】図11には、本発明の温度制限棒Sの不均
一加熱の場合の条件が表わされている。この目的のため
には、その全長1の棒Sが、1cm幅の領域Xを除い
て、温度500℃をとり、その間除外された部分的領域
の温度は600℃であると仮定する。図11の下方に示
すように熱い部分的領域は棒に沿って移動する。さら
に、センサーの総抵抗R及びその偏差△Rは、全長にわ
たって温度が500℃であるセンサーのレジスターR3
によって与えられる。この抵抗偏差及びそれによって決
まる温度信号偏差は、最も熱い点の位置とはほとんど無
関係である。
FIG. 11 shows the conditions for non-uniform heating of the temperature limiting rod S of the present invention. For this purpose, it is assumed that the rod S of its total length 1 takes a temperature of 500 ° C., except for the 1 cm wide region X, while the temperature of the excluded partial region is 600 ° C. The hot partial areas move along the bars as shown in the lower part of FIG. Furthermore, the total resistance R of the sensor and its deviation ΔR are determined by the resistor R 3 of the sensor whose temperature is 500 ° C. over the entire length.
Given by. This resistance deviation and the resulting temperature signal deviation are largely independent of the location of the hottest spot.

【0034】加熱された表面上のセンサー回路の幾何学
的形態及び膨脹は、加熱の種類及び幾何学的形状並びに
実際に作動させた場合の予想温度分布に依存する。例え
ば、温度制限のための測定要素として用いられる、広い
表面に延びる個々のセンサーの代わりに、いくつかの小
さいセンサーをセンサー配列としてモニターすべき表面
に一体化することがしはしばすすめられる。これは同時
に、温度差を、又加熱表面の最高温度の大体の位置など
も、測定することができる。ガラスセラミックの2ない
し3W/mKの低い熱伝導は、この場合、個々のセンサ
ーの熱分断を良くする。
The geometry and expansion of the sensor circuit on the heated surface depends on the type and geometry of heating and the expected temperature distribution when actually operated. For example, instead of individual sensors extending over a large surface, which are used as measuring elements for temperature limiting, it is often advisable to integrate several small sensors as a sensor array into the surface to be monitored. At the same time, it is possible to measure temperature differences as well as the approximate location of the highest temperature of the heating surface. The low thermal conductivity of glass ceramics of 2 to 3 W / mK in this case improves the thermal decoupling of the individual sensors.

【0035】例えばラインに沿った温度プロフィールを
決める、互いに独立した多くの温度センサーの配列が図
12に示される。この配列はストリップ状ガラスセラミ
ック支持体上に焼き付けられる。個々のセンサーaない
しfなどは、すべてのセンサーに共通の、基本的に曲折
した形の薄膜又は厚膜レジスターと、曲折の“セル”に
突き出た多くのストリップ状薄膜及び/又は厚膜レジス
ターとから成っている。それらセンサーは、曲折によっ
て、電気的に相互に遮蔽されている。個々のセンサーの
温度抵抗特性は、個々に曲折の幾何学的形状及び曲折に
突き出た薄膜及び/又は膜厚レジスターの表面抵抗のサ
イズによって、配列の各センサー毎に決まる。
An array of many independent temperature sensors, for example defining a temperature profile along a line, is shown in FIG. This array is baked onto a strip glass-ceramic support. The individual sensors a to f etc. are common to all sensors, basically a bent thin film or thick film resistor, and many strip thin film and / or thick film resistors protruding into a bent "cell". Made of. The sensors are electrically shielded from each other by bending. The temperature resistance characteristics of the individual sensors are determined for each sensor in the array by the geometry of the bend and the size of the surface resistance of the thin film and / or film thickness resistors protruding into the bend individually.

【0036】可能な幾何学的形状の種々の例は、図12
から見ることができる。各センサーにはポテンショメー
タ式抵抗(Ta ないしTf など)が取り付けられ、信号
はSで取り上げられる。その信号振幅がそのセンサーに
よって検出される表面上の最高温度点の位置に依存する
という温度センサーが再び反復ネットワークとして設計
される。そして並列に走る薄膜及び/又は厚膜レジスタ
ー両方の総抵抗は、ガラスセラミック支持体上で範囲を
決められ、結合しているガラスセラミックの、最高使用
温度における電気抵抗より単位長さ当り大きい。
Various examples of possible geometric shapes are shown in FIG.
Can be seen from. Each sensor is fitted with a potentiometer type resistor (such as T a to T f ) and the signal is picked up at S. The temperature sensor is designed again as an iterative network whose signal amplitude depends on the position of the hottest point on the surface detected by the sensor. And the total resistance of both thin film and / or thick film resistors running in parallel is greater per unit length than the electrical resistance of the glass ceramic bound and bound on the glass ceramic support at the maximum operating temperature.

【0037】図13は、曲線EないしGで、センサー抵
抗の、1cm幅“ホットスポット”の位置への依存性を
示す。ホットスポットはその他のセンサーより100K
だけ熱く、棒として設計されたセンサーに沿って移動す
る。曲線E及びFは、下記のデータをもったセンサー棒
に属する:下記のデータをもつガラスセラミック: 棒の長さ:160mm 棒の幅 : 10mm 棒の太さ: 5mm 図1によるガラスセラミックの比抵抗。結合せるフィル
ムレジスター:160×10mm2 、比抵抗1000Ω
/□; 温度係数Tk =0.0039Ω/K 温度:曲線E:ホットスポット:T2 =500℃ その他の棒: T1 =400℃ 曲線F:ホットスポット:T2 =600℃ その他の棒: T1 =500℃ 曲線Gでは:上記のようなガラスセラミック;結合せる
レジスターの表面抵抗100Ω/□、Tk =0.003
9Ω/K ホットスポット:T2 =600℃、その他の棒:T1
500℃
FIG. 13 shows in curves E to G the dependence of the sensor resistance on the position of the 1 cm wide "hot spot". Hotspot is 100K higher than other sensors
Only hot, moving along a sensor designed as a stick. Curves E and F belong to the sensor rod with the following data: Glass-ceramic with the following data: Rod length: 160 mm Rod width: 10 mm Rod thickness: 5 mm Resistivity of the glass ceramic according to FIG. . Combined film register: 160 × 10mm 2 , specific resistance 1000Ω
/ □; Temperature coefficient T k = 0.0039 Ω / K Temperature: Curve E: Hotspot: T 2 = 500 ° C Other bars: T 1 = 400 ° C Curve F: Hotspot: T 2 = 600 ° C Other bars: T 1 = 500 ° C. In curve G: glass-ceramic as above; surface resistance of resistor to be bonded 100 Ω / □, T k = 0.003.
9Ω / K Hotspot: T 2 = 600 ° C, other bars: T 1 =
500 ° C

【0038】ガラスセラミックにおける電流の移動はイ
オン伝導によっておこる。分極現象及び電気分解を避け
るためには、センサーは交流でのみ、好適には100H
z以下の周波数で作動するべきである。
The movement of electric current in the glass-ceramic is caused by ionic conduction. In order to avoid polarization phenomena and electrolysis, the sensor should be AC only, preferably 100H.
It should operate at frequencies below z.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】SiO2 −Al2 3 −Li2 O系から成るガ
ラスセラミックの比抵抗の温度との関係曲線を示すグラ
フである。
FIG. 1 is a graph showing a relationship curve with respect to temperature of a specific resistance of a glass ceramic composed of SiO 2 —Al 2 O 3 —Li 2 O system.

【図2】周囲のガラスセラミックと平行回路図を形成す
るガラスセラミック支持体上のストリップ状フィルムレ
ジスター並びにこの配列についての等価回路図を示す概
略構成図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an equivalent circuit diagram for a strip-shaped film resistor on a glass-ceramic support forming a parallel circuit diagram with the surrounding glass-ceramic and this arrangement.

【図3】図2による個々のレジスターのデザインが異な
る2つのセンサーの温度抵抗特性を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing temperature resistance characteristics of two sensors having different designs of individual resistors according to FIG. 2;

【図4】数個の回路セクターをもつ星形としてデザイン
されたガラスセラミッククッキング表面のクッキングゾ
ーンの表面にある図2による温度センサーを示す平面図
である。
4 is a plan view showing the temperature sensor according to FIG. 2 on the surface of the cooking zone of a glass-ceramic cooking surface designed as a star with several circuit sectors.

【図5】反復ネットワーク構造の例として、ストリップ
状ガラスセラミック抵抗の範囲を決める二枚の平行せる
薄膜及び/又は厚膜レジスターを示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing two parallel thin film and / or thick film resistors that delimit strip glass ceramic resistance as an example of a repeating network structure.

【図6】図5の配列のための等価回路図である。FIG. 6 is an equivalent circuit diagram for the arrangement of FIG.

【図7】クッキングゾーンの領域を平行して走る、二重
コイルとしてデザインされた二枚の薄膜及び/又は厚膜
レジスターを示す平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing two thin film and / or thick film resistors designed as dual coils, running in parallel in the area of the cooking zone.

【図8】三つの点に電気接続接点を備えた二枚の薄膜及
び/又は厚膜レジスターから成る温度センサーを示す概
略構成図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a temperature sensor consisting of two thin film and / or thick film resistors with electrical connection contacts at three points.

【図9】個々の温度−測定点を重みづけするために、平
行に走るフィルムレジスターの距離が局部的に変わる反
復ネットワークを示す説明図であるる。
FIG. 9 is an illustration showing an iterative network in which the distances of film registers running in parallel vary locally to weight individual temperature-measuring points.

【図10】本発明による温度制限棒及びその温度抵抗特
性を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing a temperature limiting rod according to the present invention and a temperature resistance characteristic thereof.

【図11】不均一加熱における温度制限棒の総抵抗の変
化を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing changes in the total resistance of the temperature limiting rod during non-uniform heating.

【図12】ラインに沿った温度プロフィールを決めるた
めの本発明によるセンサー配列を示す配置図である。
FIG. 12 is a layout showing a sensor arrangement according to the invention for determining a temperature profile along a line.

【図13】反復ネットワーク上の“ホットスポット”の
位置に対する、特別に作られた反復ネットワークの総抵
抗の関数を示すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing a function of the total resistance of a specially constructed repetitive network against the location of “hot spots” on the repetitive network.

【符号の簡単な説明】[Simple explanation of symbols]

1,8,9,11,12 レジスター、2 支持体表
面、3 電気接続接点、4 ガラスセラミック、5 ク
ッキングゾーン領域、6 ガラスセラミッククッキング
領域、10 ガラスセラミック、13 ガラスセラミッ
ク表面。
1,8,9,11,12 resistors, 2 support surfaces, 3 electrical connection contacts, 4 glass ceramics, 5 cooking zone areas, 6 glass ceramic cooking areas, 10 glass ceramics, 13 glass ceramic surfaces.

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 特にガラスセラミックのクッキング領域
の出力を制御及び/又は制限するための、ガラスセラミ
ック及び結合せるフィルムレジスター(膜抵抗)から成
る温度センサー又は温度センサー配列であって、ガラス
セラミックから作られた支持体上の温度測定レジスター
として設計された少なくとも一つのストリップ状金属又
は金属酸化物の薄膜又は厚膜レジスターから成り、その
支持体は両端に電気接続接点をもち、周囲のガラスセラ
ミックの抵抗と平列回路を形成し、その温度抵抗特性は
個々のレジスターの温度抵抗特性の重畳、個々のレジス
ターの抵抗値、並びにそれらの幾何学寸法によって決ま
り、使用温度範囲内の温度では、そのフィルムレジスタ
ーは並列に接続されたガラスセラミックの電気抵抗に対
応し、したがってその回路の温度抵抗特性はこの温度以
下ではフィルムレジスターによって決まり、この温度以
上では温度につれて指数的に減少するガラスセラミック
抵抗によって決まることを特徴とする温度センサー又は
温度センサー配列。
1. A temperature sensor or temperature sensor array comprising a glass ceramic and an associated film resistor for controlling and / or limiting the output of the cooking area of the glass ceramic, which is made of the glass ceramic. At least one strip-shaped metal or metal oxide thin-film or thick-film resistor designed as a temperature-measuring resistor on a fixed support, which has electrical connection contacts at both ends and the resistance of the surrounding glass-ceramic. And the temperature resistance characteristics are determined by the superposition of the temperature resistance characteristics of the individual resistors, the resistance values of the individual resistors, and their geometrical dimensions. Corresponds to the electrical resistance of the glass-ceramics connected in parallel, and A temperature sensor or temperature sensor array characterized in that the temperature resistance characteristics of the circuit are determined by the film resistor below this temperature and by the glass-ceramic resistance which decreases exponentially with temperature above this temperature.
【請求項2】 特にガラスセラミッククッキング領域に
おける出力を制御及び/又は制限するための、ガラスセ
ラミック及び結合せるフィルムレジスターから作られた
温度センサー又は温度センサー配列であって、ガラスセ
ラミックから作られた支持体上で範囲を決め、技術的に
好適なあらゆるストリップ状幾何学寸法をもった部分的
領域に結合した、互いに対になって取り付けられた、金
属及び/又は金属酸化物から成るストリップ状の薄膜及
び/又は厚膜レジスターを有し、各場合に互いに取り付
けられた2枚の基本的に平行なフィルムレジスターは介
在するガラスセラミックの電気抵抗と反復回路を形成
し、その温度抵抗特性は、個々のレジスターの温度抵抗
特性の重畳、個々のレジスターの抵抗値並びにそれらの
幾何学的配列によって決まることを特徴とする温度セン
サー又は温度センサー配列。
2. A temperature sensor or temperature sensor array made of glass ceramic and associated film resistors, particularly for controlling and / or limiting the power output in the glass ceramic cooking area, the support being made of glass ceramic. Strip-shaped thin films of metal and / or metal oxide, bounded on one another, bounded on the body and bonded to partial areas of any technically suitable strip-shaped geometric dimension And / or two basically parallel film resistors, which in each case have thick film resistors attached to each other, form a repeating circuit with the electrical resistance of the intervening glass-ceramic, the temperature resistance characteristics of which are Depending on the temperature resistance characteristics of resistors, resistance values of individual resistors and their geometrical arrangement A temperature sensor or temperature sensor array characterized by being determined.
【請求項3】 直列に接続せる結合フィルムレジスター
の抵抗が、センサーの使用最高温度において、回路の温
度抵抗特性がセンサー上の“ホットスポット”の位置の
関数であるように、2枚のフィルムレジスターによって
範囲を限定され、それらと結合したガラスセラミックの
電気抵抗よりも単位長さ当り大きい請求項2に記載の温
度センサー又は温度センサー配列。
3. Two film resistors so that the resistance of the series-connected coupled film resistors is a function of the position of the "hot spot" on the sensor, at the maximum operating temperature of the sensor, the temperature resistance characteristic of the circuit. 3. The temperature sensor or temperature sensor array of claim 2, limited in range by and greater than the electrical resistance of the glass-ceramics associated therewith per unit length.
【請求項4】 互いに取り付けられた2枚のフィルムレ
ジスターの少なくとも1枚が両端に電気接続接点を備
え、周囲ガラスセラミックに並列に接続され、取り付け
られた反復回路にほとんど無関係な測定回路を形成する
請求項2に記載の温度センサー又は温度センサー配列。
4. At least one of the two film resistors attached to each other is provided with electrical connection contacts at both ends and is connected in parallel to the surrounding glass-ceramic to form a measuring circuit almost independent of the attached repetitive circuit. The temperature sensor or temperature sensor array according to claim 2.
【請求項5】 両端を結合せる、全使用温度領域におけ
るフィルムレジスターが、センサーの最高使用温度では
周囲ガラスセラミックの抵抗より低く、したがってセン
サーの全使用温度領域における並列回路の温度抵抗特性
が基本的にはフィルムレジスターによって決まる、請求
項4に記載の温度センサー又は温度センサー配列。
5. The resistance of the film resistor, which is connected at both ends in the entire operating temperature range, is lower than the resistance of the surrounding glass ceramic at the maximum operating temperature of the sensor. Therefore, the temperature resistance characteristic of the parallel circuit in the entire operating temperature range of the sensor is basically The temperature sensor or temperature sensor array of claim 4, wherein the temperature sensor is dependent on a film register.
【請求項6】 温度測定値の局部的重みづけのために、
互いに取り付けられた2枚のフィルムレジスター間の距
離が局部的に変化し、したがって2枚のフィルムレジス
ターによって形成される反復回路の総抵抗及び介在する
ガラスセラミックの抵抗が基本的には結合せるフィルム
レジスターの最小距離をもった領域のガラスセラミック
抵抗によって決まる、請求項2ないし5のいずれか1項
に記載の温度センサー又は温度センサー配列。
6. For local weighting of temperature measurements,
A film resistor in which the distance between two film resistors attached to each other changes locally, and thus the total resistance of the repeating circuit formed by the two film resistors and the resistance of the intervening glass-ceramic are basically combined. 6. The temperature sensor or temperature sensor array according to any one of claims 2 to 5, depending on the glass-ceramic resistance of the region with the minimum distance of.
【請求項7】 互いに取り付けられた2枚の基本的には
平行なフィルムレジスターの少なくとも1つが曲折した
形状であるか、又はシヌソイド又は三角の線として、又
は平行に走るレジスターとその線との距離がモニターす
べき表面の対応する温度分布によって定まる関数によっ
て決まる線として設計される、請求項6に記載の温度セ
ンサー又は温度センサー配列。
7. At least one of the two essentially parallel film registers attached to each other is in a bent shape, or as a sinusoidal or triangular line, or the distance between the registers running parallel to each other. 7. The temperature sensor or temperature sensor array according to claim 6, wherein is designed as a line determined by a function determined by the corresponding temperature distribution of the surface to be monitored.
【請求項8】 フィルムレジスターが公知の方法で、ガ
ラスセラミッククッキング領域のクッキングゾーンの表
面に焼き付けられた請求項1ないし7のいずれか1項に
記載の温度センサー又は温度センサー配列。
8. A temperature sensor or temperature sensor array according to claim 1, wherein the film register is baked in a known manner on the surface of the cooking zone of the glass-ceramic cooking area.
【請求項9】 熱応力に対して加熱面の全ての必要な領
域が検知されるように、クッキングゾーンの表面のフィ
ルムレジスターの形状が作動中の加熱表面の予測温度分
布に整合された請求項8記載の温度センサー又は温度セ
ンサー配列。
9. The shape of the film register on the surface of the cooking zone is matched to the expected temperature distribution of the operating heating surface so that all required areas of the heating surface are detected against thermal stress. 8. A temperature sensor or temperature sensor array according to item 8.
【請求項10】 クッキングゾーン表面の並列回路の個
々のフィルムレジスター又は反復回路の2枚の平行フィ
ルムレジスターが数個の環状セクターをもつ星形として
設計される請求項9記載の温度センサー又は温度センサ
ー配列。
10. A temperature sensor or temperature sensor according to claim 9, wherein the individual film resistors of the parallel circuit on the surface of the cooking zone or the two parallel film resistors of the repeating circuit are designed as a star with several annular sectors. Array.
【請求項11】 クッキングゾーン表面の反復回路の2
枚の平行フィルムレジスターが二重コイルとして設計さ
れる請求項9記載の温度センサー又は温度センサー配
列。
11. Two of the repeating circuits on the surface of the cooking zone.
10. The temperature sensor or temperature sensor array according to claim 9, wherein the parallel film resistors are designed as a double coil.
【請求項12】 ガラスセラミックから作られた支持体
が楕円、円又は矩形、好適には真四角の横断面をもつ棒
として設計され、その棒の横断面が矩形の場合には2つ
の向い合う側で全表面に結合し、横断面が楕円又は円の
場合は2本の向い合う線に沿ってフィルムレジスターに
結合する、ガラスセラミッククッキング表面のための温
度制限棒として設計された請求項2ないし7記載のいず
れか1項に記載の温度センサー又は温度センサー配列。
12. A support made of glass-ceramic is designed as a bar with an elliptical, circular or rectangular shape, preferably a square cross section, where the bars are two opposed if the cross section is rectangular. 3. A temperature-limiting rod for a glass-ceramic cooking surface, which is connected to the whole surface on the side and to the film register along two opposing lines in the case of an ellipse or a circle in cross section. 7. The temperature sensor or temperature sensor array according to any one of 7 above.
【請求項13】 直列に接続せる結合フィルムレジスタ
ーの抵抗が、全使用温度領域で、センサーの最高使用温
度における範囲を限定された支持体材料の抵抗より低
く、したがって全使用温度領域における回路の温度抵抗
特性が基本的にはガラスセラミック抵抗によって決まる
請求項12記載の温度センサー又は温度センサー配列。
13. The resistance of the coupled film resistors that can be connected in series is lower than the resistance of the limited range support material at the maximum operating temperature of the sensor in the entire operating temperature range, and thus the temperature of the circuit in the entire operating temperature range. 13. The temperature sensor or temperature sensor array of claim 12, wherein the resistance characteristic is essentially determined by the glass ceramic resistance.
【請求項14】 個々の温度測定セルの複数が、ガラス
セラミックから成る支持体上の金属及び/又は金属酸化
物から作られた基本的には曲折せる形状の、ストリップ
状の薄膜及び/又は厚膜レジスターで範囲を決められ、
それぞれある幾何学寸法、ある表面抵抗及び電気抵抗の
温度係数をもつ薄膜及び/又は厚膜レジスターが形成さ
れ、そして、個々に異なる、又はすべてのセルの設計が
同一の場合は、同じ温度抵抗特性をもった温度センサー
が互いに独立的に、曲折形フィルムレジスターと共に形
成されることを特徴とする、ガラスセラミックと結合フ
ィルムレジスターから成る、特にガラスセラミッククッ
キング領域の出力の制御及び制限のための温度センサー
又は温度センサー配列。
14. A plurality of individual thermometric cells, essentially bendable, strip-shaped thin films and / or thicknesses made of metal and / or metal oxide on a support made of glass-ceramic. The range can be determined by the membrane register,
The same temperature resistance characteristics when thin and / or thick film resistors are formed, each having a certain geometric dimension, a certain surface resistance and a temperature coefficient of electrical resistance, and are individually different or have the same cell design. Sensor consisting of glass-ceramic and bonded film resistors, in particular for controlling and limiting the power output of the glass-ceramic cooking area, characterized in that the temperature sensors with the same are formed independently of each other with the bent film resistor. Or a temperature sensor array.
【請求項15】 薄膜及び/又は厚膜レジスターが電気
抵抗の正の温度係数をもつ材料から成る請求項1ないし
14のいずれか1項に記載の温度センサー又は温度セン
サー配列。
15. The temperature sensor or temperature sensor array according to claim 1, wherein the thin film and / or thick film resistor is made of a material having a positive temperature coefficient of electrical resistance.
【請求項16】 結合せる薄膜レジスターが、Au、A
g、Pt、Pd、Au/Ag、Au/Pt、Ag/P
d、又はAu/Pt/Pdの金属合金から成る請求項1
ないし15のいずれか1項に記載の温度センサー又は温
度センサー配列。
16. The thin film resistor to be bonded is Au, A
g, Pt, Pd, Au / Ag, Au / Pt, Ag / P
d or a metal alloy of Au / Pt / Pd.
16. A temperature sensor or temperature sensor array according to any one of claims 1 to 15.
【請求項17】 結合せる厚膜レジスターが、Au、A
g、Pt、Pd、Au/Ag、Au/Pt、Ag/P
d、Au/Pt/Pd、RuO2 、Rh2 3、IrO
2 、OsO2 又はTiO2 から成る請求項1ないし16
のいずれか1項に記載の温度センサー又は温度センサー
配列。
17. The thick film resistor to be bonded is Au, A
g, Pt, Pd, Au / Ag, Au / Pt, Ag / P
d, Au / Pt / Pd, RuO 2 , Rh 2 O 3 , IrO
17. 1 to 16 consisting of 2 , OsO 2 or TiO 2.
A temperature sensor or a temperature sensor array according to any one of 1.
【請求項18】 支持体上の1つのセンサー回路又はす
べてのセンサー回路の結合フィルムレジスターが同じ材
料から成り、すべてが薄膜レジスターとして設計される
か、すべてが厚膜レジスターとして設計される、請求項
1ないし17のいずれか1項に記載の温度センサー又は
温度センサー配列。
18. The sensor film on one or all of the sensor circuits on the support are made of the same material and are made of the same material, all designed as thin film resistors or all designed as thick film resistors. 18. A temperature sensor or temperature sensor array according to any one of 1 to 17.
【請求項19】 支持体上の1つのセンサー回路又はす
べてのセンサー回路の結合せるフィルムレジスターが異
なる材料から作られた支持体から成り、薄膜及び/又は
厚膜レジスターとして設計される請求項1ないし18の
いずれか1項に記載の温度センサー又は温度センサー配
列。
19. The method according to claim 1, wherein one or all of the sensor circuits on the support, to which the film resistors to which they are attached, consist of supports made of different materials and are designed as thin-film and / or thick-film resistors. 19. The temperature sensor or temperature sensor array according to any one of 18.
【請求項20】 結合せるフィルムレジスターがそれら
の接続領域においてAg、Ag/Pd、Au、Au/P
t/Pdの層によって補強され、錫はんだ又は錫/イン
ジウムはんだで、又はエポキシ樹脂を基礎にした接着剤
でその補強された接続部分に接着された電気接点をもつ
請求項1ないし19のいずれか1項に記載の温度センサ
ー又は温度センサー配列。
20. The film resistors to be combined have Ag, Ag / Pd, Au, Au / P in their connection areas.
20. Any of claims 1 to 19 having electrical contacts reinforced by a layer of t / Pd and bonded to its reinforced connection with tin solder or tin / indium solder or with an epoxy resin based adhesive. The temperature sensor or temperature sensor array of paragraph 1.
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